Los procesadores de múltiples núcleos han estado disponibles en computadoras personales desde fines de los años noventa. Los diseños de múltiples núcleos abordaron el problema de que los procesadores alcanzaron el límite de sus limitaciones físicas en términos de la velocidad de su reloj y la eficacia con que podrían enfriarse y mantener la precisión. Al moverse a núcleos adicionales en el chip del procesador único, los fabricantes evitaron problemas con las velocidades de reloj multiplicando efectivamente la cantidad de datos que podría manejar la CPU.
Cuando se lanzaron originalmente, eran solo dos núcleos en una sola CPU, pero ahora hay opciones para cuatro, seis e incluso 10 o más. Además de agregar núcleos, la tecnología Hyper-Threading de Intel duplica virtualmente los núcleos que ve el sistema operativo.
Tener dos núcleos en un solo procesador siempre ha tenido beneficios tangibles gracias a la naturaleza multitarea de los sistemas operativos modernos. Después de todo, puede estar navegando por la web o escribiendo un informe mientras se ejecuta un programa antivirus en segundo plano. La verdadera pregunta para muchas personas puede ser si tener más de dos es realmente beneficioso y, de ser así, ¿cuántos?
Enhebrado
UNA hilo es simplemente un flujo único de datos de un programa que pasa a través del procesador en la computadora. Cada aplicación genera uno o varios subprocesos, dependiendo de cómo se esté ejecutando. Con la multitarea, un procesador de un solo núcleo solo puede manejar un solo subproceso a la vez, por lo que el sistema cambia rápidamente entre los subprocesos para procesar los datos de una manera aparentemente concurrente.
La ventaja de tener múltiples núcleos es que el sistema puede manejar más de un hilo. Cada núcleo puede manejar un flujo de datos separado. Esta arquitectura aumenta en gran medida el rendimiento de un sistema que ejecuta aplicaciones concurrentes. Dado que los servidores tienden a ejecutar muchas aplicaciones concurrentes en un momento dado, la tecnología se desarrolló originalmente para el cliente empresarial, pero a medida que las computadoras personales se volvieron más complejas y aumentaron las tareas múltiples, también se beneficiaron de tener núcleos adicionales.
Dependencia de software
Si bien el concepto de procesadores de múltiples núcleos suena atractivo, hay una gran advertencia en esta tecnología. Para que se vean los verdaderos beneficios de los múltiples procesadores, el software que se ejecuta en la computadora debe escribirse para que sea compatible con multithreading. Sin el software compatible con dicha función, los subprocesos se ejecutarán principalmente a través de un solo núcleo, lo que degradará la eficiencia. Después de todo, si solo puede ejecutarse en un solo núcleo en un procesador de cuatro núcleos, en realidad puede ser más rápido ejecutarlo en un procesador de doble núcleo con velocidades de reloj base más altas.
Todos los principales sistemas operativos actuales soportan la capacidad de multihilo. Pero el multihilo también debe estar escrito en el software de la aplicación. El soporte para subprocesos múltiples en software de consumo ha mejorado con los años, pero para muchos programas simples, el soporte de subprocesos múltiples todavía no se implementa debido a la complejidad de la compilación del software. Por ejemplo, es probable que un programa de correo o un navegador web no vea grandes beneficios en los procesos de multihilo tanto como lo haría un programa de edición de gráficos o video, donde la computadora procesa cálculos complejos.
Un buen ejemplo para explicar esta tendencia es mirar un juego de computadora típico. La mayoría de los juegos requieren algún tipo de motor de representación para mostrar lo que está sucediendo en el juego. Además, algún tipo de inteligencia artificial controla los eventos y los personajes en el juego. Con un solo núcleo, ambos deben funcionar cambiando entre los dos. Este enfoque no es eficiente. Si el sistema tuviera múltiples procesadores, la representación y la IA podrían ejecutarse en un núcleo separado, una situación ideal para un procesador de múltiples núcleos.
¿Es 4> 2?
Ir más allá de dos núcleos presenta algunos desafíos conceptuales, dado que la respuesta para cualquier comprador de computadora dado depende del software que normalmente usa. Por ejemplo, muchos juegos aún ofrecen poca diferencia de rendimiento entre dos y cuatro núcleos. Básicamente, no hay juegos que vean beneficios tangibles de más de cuatro núcleos de procesadores.
Por otro lado, un programa de codificación de video que transcodifica video probablemente verá grandes beneficios, ya que el renderizado de cuadros individuales se puede pasar a diferentes núcleos y luego el software los puede agrupar en una sola secuencia. Por lo tanto, tener ocho núcleos será incluso más beneficioso que tener cuatro.
Velocidad del reloj
Cuanto mayor sea la velocidad del reloj, más rápido será el procesador. Las velocidades del reloj se vuelven más nebulosas cuando se consideran velocidades relativas a múltiples núcleos porque los procesadores procesan múltiples hilos de datos gracias a los núcleos adicionales, pero cada uno de esos núcleos funcionará a velocidades más bajas debido a las restricciones térmicas.
Por ejemplo, un procesador de doble núcleo puede admitir velocidades de reloj base de 3.5 GHz para cada procesador, mientras que un procesador de cuatro núcleos solo puede funcionar a 3.0 GHz. Con solo mirar un solo núcleo en cada uno de ellos, el procesador de doble núcleo podrá ser un 14 por ciento más rápido que en el quad-core. Por lo tanto, si tiene un programa que es solo de un solo hilo, el procesador de doble núcleo es en realidad más eficiente. Entonces, nuevamente, si su software puede usar los cuatro procesadores, entonces el procesador de cuatro núcleos será aproximadamente un 70 por ciento más rápido que ese procesador de doble núcleo.
Conclusiones
En su mayor parte, tener un mayor procesador de recuento de núcleos generalmente es mejor si su software y los casos de uso típicos lo admiten. En su mayor parte, un procesador de doble núcleo o de cuatro núcleos será más que suficiente potencia para un usuario de computadora básico.La mayoría de los consumidores no verán beneficios tangibles de ir más allá de cuatro núcleos de procesadores, ya que hay muy poco software no especializado que puede aprovecharlo. Las únicas personas que deberían considerar tales procesadores de alto número de núcleos son aquellas que realizan tareas complejas como la edición de video de escritorio o programas complicados de ciencia y matemáticas.
Echa un vistazo a nuestro ¿Qué tan rápido de una PC necesito? Artículo para tener una mejor idea de qué tipo de procesador se adapta mejor a sus necesidades informáticas.
